耦合Navier-Stokes方程求解的三维可压缩层流边界层数值求解

摘要

为了在三维Reynolds-Averaged Navier-stokes(RANS)方程求解器中耦合eN方法实现对无限展长后掠机翼边界层流动的转捩判断,本文在三维RANS方程求解过程中耦合求解三维可压缩层流边界层方程为利用eN方法进行转捩判断提供精确的边界层速度、温度型。本文利用可压缩伯努利方程由RANS方程求出的物面压力分布确定边界层外边界的速度分布,进而采用BOX方法对非正交贴体坐标系下的无限展长后掠机翼边界层方程进行离散并利用牛顿法进行线化求解。为了验证本文方法的正确性,通过计算无限展长直机翼边界层的解与用xfoil计算无限展长直机翼的横截面翼型的边界层解进行比较,初步验证了本文方法的正确性。